Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Nye variasjoner for Strategi Set-skiftende i Rat

Published: January 23, 2017 doi: 10.3791/55005
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1Neurobiology Research Unit, Okinawa Institute of Science and Technology

Summary

Set-skiftende, en form for atferds fleksibilitet, krever en oppmerksomhets skifte fra en stimulus dimensjon til en annen. Vi har utvidet en etablert gnager set-skiftende oppgave 1 ved å kreve oppmerksomhet til ulike stimuli i henhold til kontekst. Oppgaven ble kombinert med spesifikke lesjoner for å identifisere neuron subtyper som ligger til grunn en vellykket skift.

Abstract

Behavioral fleksibilitet er avgjørende for å overleve i skiftende omgivelser. Bredt definert, atferdsmessige fleksibilitet krever en omlegging av atferdsstrategi basert på en endring i styrende regler. Vi beskriver en strategi satt skiftende oppgave som krever en oppmerksomhets skifte fra en stimulus dimensjon til en annen. Paradigmet er ofte brukt for å teste kognitiv fleksibilitet hos primater. Men det gnager versjonen har ikke blitt så omfattende utviklet. Vi har nylig utvidet en etablert set-skiftende oppgave i rotte en ved å kreve oppmerksomhet til ulike stimuli i henhold til kontekst. Alle forsøksbetingelser som kreves dyr å velge enten en venstre eller høyre spak. Til å begynne med, alle dyr hadde til å velge på basis av plasseringen av spaken. Deretter ble en endring i regelen fant sted, noe som krevde en forskyvning i set fra posisjonsbasert regel til en regel i hvilket den riktige spaken ble indikert ved en lett signalet. Vi sammenlignet ytelsen på three forskjellige versjoner av oppgaven, der lyset stimulus var enten roman, tidligere relevant, eller tidligere irrelevant. Vi fant at spesifikke nevrokjemiske lesjoner selektivt svekket evnen til å gjøre bestemte typer sett skift målt ved resultater på de ulike versjonene av oppgaven.

Introduction

Behavioral fleksibilitet er en viktig forutsetning for å overleve i en verden i endring. En av de etablerte atferds paradigmer for å teste denne evnen er satt skiftende, der en forskyvning av oppmerksomhet fra en stimulus dimensjon til en annen er nødvendig for å endre handlingsstrategier etter en endring i regelen. Flere områder av hjernen som den prefrontale cortex og striatum er innblandet i set-skiftende 2, 3, 4, 5. Neurale mekanismer for denne funksjon er undersøkt over flere arter, inkludert mennesker, aper 5 6 og rotter 1, 7, 8, 9. Men rotte versjoner av set-skiftende oppgaver er ikke like omfattende utviklet. Kostnadseffektiviteten av rotter, deres aktuelle størrelse for stereotaksisk kirurgi, og tilgjengeligheten av nylig utviklede genetiske metoder 10, motivere videreutvikling av set-skiftende paradigmer for bruk i rotter.

Et typisk sett skifting paradigme for rotter som krever en forandring mellom to atferdsmessige strategier, for eksempel, en strategi for respons og et visuelt signal-strategi. Rotter i utgangspunktet må velge ett av to tilgjengelige alternativer (for eksempel venstre eller høyre spakene i en operant automatisert versjon 1 eller venstre eller høyre arm i en T-labyrint versjon 7, 8, 9, 11). Etter en angitt skift, må de bytte til ved hjelp av et visuelt signal-strategi, slik som en lys signal som indikerer den riktige side. I de konvensjonelle set-skiftende arbeidsoppgaver, er det nødvendig å skifte fokus fra ett stimulus dimensjon til en annen dimensjon som på forhånd var irrelevant.

ontent "> I tillegg til å endre til en dimensjon som på forhånd var irrelevant, det er også den logiske muligheten for at en stimulus var tidligere relevant, eller tidligere fraværende og nå ny. virkelige situasjoner i naturen kan innebære oppmerksomhet mot en ny, eller historisk relevant, men ikke avgjørende signalet. Derfor har vi vurdert disse subtyper av set-shift, i en ny variant av gnager satt flytting basert på en tidligere etablert automatisert oppsett skiftende oppgave 1.

Vi har nylig vist at bruken av den nye versjonen av set-skiftende paradigmer i et eksperiment for å bestemme effekten av neurochemically spesifikke lesjoner i striatum 12. I vår forrige undersøkelse, målrettet vi kolinerge interneurons slippe acetylkolin (ACh) av dorsomedial eller ventral striatum siden ACh og de underregioner har vært innblandet i atferds fleksibilitet. Alle forsøksbetingelsene krevde de samme strategiske skift but hver involverte ulike typer oppmerksomhets skift: en roman, tidligere relevant eller tidligere irrelevant kø. Vi her beskriver detaljerte prosedyrer for paradigmer, og markere representative resultater som tyder på at striatale kolinerge systemer spiller en fundamental rolle i set-skiftende, som er disosierbart mellom ulike striatale underregioner avhengig av atferds sammenhenger 12.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle prosedyrer for bruk av dyr ble godkjent av Animal Care og bruk komité ved Okinawa Institute of Science and Technology.

1. Dyr

  1. Skaff mannlige Long-Evans rotter (250-300 g ved ankomst).
  2. Ved ankomst huse en gruppe på to eller tre rotter sammen i en uke og senere skille dem i individuelle bur. Legg merke til at denne eksperimentelle design innebærer mat-begrensning og behov for å holde et dyr i hvert bur for å kontrollere mengden mat konsumert.
  3. Gi alle dyr med mat og vann ad libitum, og huse dem under standardbetingelser (12 t / 12 timer lys / mørke syklus, ved 23 ° C).
  4. 5 dager før begynnelsen av atferdsmessige eksperimenter, mat-begrense dyrene på ca 85% av deres gjennomsnittsvekt med fri tilgang til vann gjennom eksperimenter.
  5. Håndtere dyr for 5 min om dagen i minst 5 dager før begynnelsen av eksperimenter for å lest them med en eksperimentator.

2. maskinvare og programvare for adferdstester og analyser

  1. maskinvare
    1. Bruk en operant kammer utstyrt med et lyddempende boks.
    2. Kammeret er innarbeidet med flere tilleggsutstyr: to beholderne spakene på frontpanelet, to lys signaler like over spakene, et magasin sted med en sensor for deteksjon av hodet oppføring mellom to spaker, en mat-dispenser, en ren tone generator og en huset lys på bakpanelet.
  2. programvare
    1. Styre alle atferds hendelser under en programmert kode skrevet av Trans IV programvare. Bruk Med-PC IV programvare for å signalisere og oppdage alle de atferdsmessige hendelser under trening og en test.
    2. Bruk Trans IV for å skrive kode for behavioral testing. Åpne en ny fil for skriving.
    3. Når programmet er skrevet, oversette og kompilere den i programvaren. Endre koden hvis feil eroppdaget og prøv igjen.
    4. Etter vellykket debugging av et program, sjekk om brukerens koden fungerer ordentlig ved å gjennomføre en prøvedrevet før selve oppstart av eksperimenter.
    5. Ved hjelp av MED-PC IV, kjøre atferdseksperimenter. Åpne programvaren, klikk "open session" og tilordne et enkelt program til hver boks.
    6. Etter at alle programmene er korrekt tildelt hver boks, sender signaler som er nødvendige for å starte eksperimenter.
    7. Etter gjennomføring av oppgaven, lagre data som å klikke "Lagre data" eller skrive kode for å automatisk lagre data (for detaljer, se programmererens manual for MED-PC IV).
    8. Når data eksporteres til en bestemt mappe, endre navn på data overtakelsestidspunktet og dyr ID-numre for senere bruk. De innsamlede data importeres til Matlab for atferdsanalyser er beskrevet nedenfor (protokoll 3.7).

3. Behavioral Opplæring og testing

  1. Tilvenning og Magazine trening.
  2. Presentere noen spaker til dyr i løpet av disse fasene.
  3. Under habituering fasen, plassere dyrene i en operant kammer i 20 minutter om dagen. På samme dag, gi 10 sukrose pellets (45 mg) til dyr i sitt hjem bur som lest dem til sukrose belønning.
  4. Deretter begynner magasin trening. Plasser dyr i kammeret og gi 20 sukrose pellets (1 pellet per minutt) til dyrene, og gir en mulighet til å lære plasseringen av maten skuffen og oppkjøp av pellets.
    MERK: Disse fasene kan bli hoppet på grunn av potensiell forvirring av dyr på å skaffe en pellet uten en operant respons, selv om vi adoptert dem til å gjøre dyr kjent med et kammer og spise fra en mat skuffen.
  • Kontinuerlig forsterkning timeplanen
    1. Trene dyr på en kontinuerlig forsterkning tidsplan for å få en belønning ved å trykke på en spak. En sesjon denne opplæringen varer til 60 pellets har been fikk (60 spaken press) eller 40 min har gått.
    2. Present enten venstre eller høyre spak gjennom første halvdel av en økt (inntil 30 pellets oppnås), etterfulgt av presentasjon av det motsatte spaken i andre halvår. Ordren er vekslet på daglig basis.
    3. Fortsett denne forsterkning timeplanen før dyrene har blitt innhentet 60 belønninger i minst 2 påfølgende dager. Merk at det kan være stor variasjon blant dyr av hvor raskt de gjør den første spaken-pressen og dette kan påvirke fremdriften av armering. I dette tilfellet, sette noen sukrose pellets på en present spaken for å motivere dem til å nærme seg mot spaken når ingen respons er gjort over den første økten.
      MERK: En mulig alternativ er å sette sukrose pellets når spaken først presenteres for dyr for å gjøre fullføringen av denne fase hurtigere.
  • Tidsplan for en rettssak i spak-pressen trening og testing.
  • Start en enkelt studie med en 3 sek (e) tone.
  • 2 sek etter opphør av tone, presentere to spaker og tillater dyr å trykke enten spaken innen 10 sek. I tilfelle at ingen respons er gjort i løpet av 10 s, trekke begge spakene og telle denne rettssaken som en unnlatelse rettssak.
  • I tilfelle av spaken presse trening, bare til stede en hendel på hver side.
  • I de fleste av eksperimentelle betingelser, det var en lys stimulans over en av spakene. Slå lyset kø på rett etter pipetonen opphører og slå av når dyr har enten gjort et svar, eller i 10 sekunder etter at spaken innsetting når ingen svar har blitt gjort.
  • Sett inter-rettssaken intervaller på 20 ~ 30 sek.
  • Spak-press trening
    1. I denne treningsfasen, frem ikke lys til dyr.
    2. Trene dyr under spak-pressen trening for 5-8 økter med samme tidsplan for en rettssak som testøkter beskrevet nedenfor.
    3. i ther trening, til stede enten venstre eller høyre spak tilfeldig, og spaken må trykkes innen 10 sekunder etter at spaken er presentert, eller rettssaken er regnet som en unnlatelse uten et svar. En sesjon for spaken pressen opplæring består av 80 forsøk.
    4. Når dyrene har scoret færre enn 10% av unnlatelser av 80 studier, flytte dem til følgende side-skjevhet test.
  • Side-skjevhet test
    1. Utfør en side-skjevhet test for å bestemme dyrets preferanse til enten venstre eller høyre spak 1. En prøve innebærer to spak press på begge sider.
    2. Plasser dyr i en operant kammer og tillate dem å velge enten spaken. I det neste forsøk, dyr har til å velge den motsatte spak for å oppnå en belønning. Dersom dyrets andre forsøk er på samme side av den første reaksjon, gir ingen belønning, og fortsette forsøket inntil et svar er gjort på den motsatte side.
    3. Gjennomføre totalt 7 forsøkå bestemme dyrets side preferanse.
  • Testing.
    1. En daglig sesjon består av 80 forsøk.
    2. Fremstille tre forskjellige betingelser for set-skiftende fremgangsmåter som vist i figur 1.
    3. Alle de tre forholdene krever dyr med lignende endre atferdsstrategier fra å velge en spak som er konsekvent på samme side (fase 1, responsstrategi) for å følge en lys signal som indikerer en riktig side (fase 2, visuelt strategi).
    4. Begynn med første læring av en strategi for respons (fase 1) for 4 økter, der dyr må trykke en spak basert på plasseringen av spakene. I denne fasen, stille inn riktig side til spaken motsatte til deres preferanser basert på en foreløpig side-skjevhet test som nevnt ovenfor.
    5. Deretter starter visuelt læring (fase 2) for 10 økter. En lett kø opplyst ovenfor enten spaken indikerer en riktig spak. I dette skiftende fasen, tre different mønstre av oppmerksomhets skift kan sammenlignes mellom tre eksperimentelle betingelser som beskrevet under (3.3.6-3.3.8).
    6. I set-shift tilstand 1 (figur 1A), gir ingen lys i fase 1, men en lys signalet indikerer den riktige siden i fase 2. I tilstand 1, derfor dyr trenger for å ivareta en roman stimulans.
    7. I set-skift tilstand 2 (figur 1B), presenterer en lys kø over den riktige spaken i fase 1, og igjen i fase 2. I denne tilstand hadde lyset signalet vært aktuelt, men ikke nødvendigvis er påkrevd for å gjøre et valg i fase 1. Dermed dyr har til å delta på et tidligere relevant kø.
    8. I set-shift tilstand 3 (figur 1C), slå på en lys kø tilfeldig over enten venstre eller høyre spaken i fase 1. Dermed har det å bli ignorert. I fase 2 dyr er pålagt å ta hensyn til lyset stimulans som har vært tidligere irrelevant.
  • Atferdsanalyse.
    1. Gjennom økter, måle prosentandelen av riktige svar på en daglig basis, unntatt unnlatelse prøvelser.
    2. Count feil akkumulert i løpet av 10 økter av visuelt læring og klassifisere dem inn perseverative, regressive eller aldri-forsterkede feil som beskrevet i en tidligere studie 1. Det er en detaljert analyse av feiltyper antyder separate funksjoner i set-giring.
    3. Definer perseverative feil som feil svar til tidligere riktig hendelen mens dyret ytelse var fortsatt under sjanse nivå 4, 6, 13, 14, 15. Lignende kriterier har blitt brukt i tidligere studier 1, 3, 7, 11.
    4. Basert på en prinsipiell måte, bestemme kriterietå skille mellom perseverative og regressive feil som det punktet hvor dyret først scoret færre enn 8 av 10 feil svar (sannsynligheten for å gjøre 8/10 feil eller mer = 0,054, basert på kumulative binomiske fordelingen) i et bevegelig vindu på 10 forsøk .
    5. For å finne dette punktet, begynner å beregne et glidende gjennomsnitt av de 10 prøvevinduet fra 1. prøving og deretter fremme det ved en rettssak om gangen til <8/10 feil måles. Gjennomføre denne analysen på tvers av alle studier der en lys signalet blir opplyst over tidligere feil spak under visuelt strategi.
    6. Definer alle de påfølgende feil begått etter dette punktet som regressive feil.
    7. Under visuelt læring, teller aldri-forsterkede feil når dyr svarte på en tidligere feil spak som lyset signalet ikke ble opplyst. Dele dem i et tidlig eller sent parti, basert på læringsfasen; feil på rad i første halvdel av 10 økter (session 1-5) regnes tidlig og de som er i den andre halvparten (session 6-10) regnes som sene.

    • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    Vi brukte strategien satt skiftende oppgave beskrevet ovenfor for å undersøke hvilken rolle kolinerge interneurons i atferds fleksibilitet. Vi har sammenlignet effekten på oppgaven med et immunotoksin-indusert selektiv lesjon av kolinerge interneurons i dorsomedial (DMS), ventral striatum (VS) og saltvann-injisert kontroll. Alle dyr måtte bytte fra å velge en spak basert på siden (venstre eller høyre), til å velge basert på en kø lys over den riktige spaken. Vi har benyttet tre eksperimentelle betingelser for set-skift, hvor den hvite lyset ble enten: (1) roman, (2) tidligere relevant (som indikerer den riktige spaken), eller (3) som på forhånd irrelevant (randomisert).

    I disse tre eksperimentelle forhold, den første oppkjøpet av responsstrategi var intakt i alle behandlingsgrupper, noe som tyder på at kolinerge tap i striatum hadde ingen effekt på første læring (Figur 2A - 2C).Disse resultatene er i overensstemmelse med tidligere studier som viser at inaktivering av DMS eller VS ikke påvirke den første diskriminering 7, 9 og at anvendelse av kolinergiske antagonister systemisk 16 eller lokalt til striatum 17, 18, 19 gjorde første læring intakt.

    I set-shift tilstand 1 (figur 2A, roman cue), prosentandel av riktige svar var ikke signifikant forskjellig. Imidlertid er antallet av perseverative feil var signifikant økt i VS lesjonen gruppen enn kontrollene. Under set-shift tilstand 2 (figur 2B, tidligere relevant cue) verken læring ytelse eller typer feil ble endret av lesjonene. I motsetning til i set-shift tilstand 3 (figur 2C, tidligere irrelevant cue), tHan antall perseverative feil var signifikant forskjellig mellom gruppene. Spesielt var det en betydelig økning i perseverative feil etter DMS lesjoner. Sammenlignet med kontrollgruppen, ble antallet ikke-forsterkede feil signifikant redusert i både DMS og VS lesjon grupper, som var tydelig i de tidlige, men ikke i den sene fasen av visuell indikator læring.

    I sammendraget, VS kolinerge lesjoner forstyrret et strategisk skifte når en ny stimulus ble gitt som en ny viktig kø, forårsaker mer perseverative feil. På den annen side, som påvirkes DMS lesjoner angitt forskyvning bare når hensyn til et tidligere irrelevant stimulus var nødvendig, noe som resulterer i en forskjellig fordeling av feiltyper.

    Figur 1
    Figur 1: Tre forskjellige forutsetninger for en set-skift. Et flytskjema av trevariasjoner (A, B og C) av settet skiftende paradigmet. En gul sirkel viser et visuelt signal. Gjengitt med tillatelse fra Aoki et al. 12. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

    Figur 2
    Figur 2: Behavioral resulterer i set-skiftende oppgave. Andel riktige svar i både respons og visuelt strategi (til venstre), er typer feil begått over 10 økter av visuelt strategi (i midten), og tidlig og sent komponenter av never-forsterkede feil (høyre) for hver eksperimentell tilstand ( A, en forskyvning av atferds strategi er nødvendig oppmerksomhet på en ny stimulus, B, til en tidligere relevant stimulus, p <0,05, <0,01 og <0,001, respektivt. Gjengitt med tillatelse fra Aoki et al. 12. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Vi har utviklet nye varianter på etablerte set skifting paradigme for bruk i rotter. Ved hjelp av disse paradigmer, ble kolinerge lesjoner i striatum funnet å svekke set-giring, noe som tyder på en bestemt rolle striatale kolinerge interneurons i set-giring: undertrykkelse av en gammel regel og tilrettelegging for leting etter en ny regel. Effektene varierte mellom dorsomedial og ventral striatum, i samsvar med den annen rolle av disse strukturene i læring.

    Et sett-skiftende oppgave har vært mye brukt for å teste atferdsmessig fleksibilitet i arter som strekker seg fra mennesker til gnagere 1, 4, 5, 7, 8, 9, 12. Betegnelsen "set" er definert som tilhører stimulans relevant for atferd i en bestemt prøvetid"xref"> 20, 21. Den foreliggende studien innført nye varianter hvor en gjenstand er nødvendig for å endre adferds strategi basert på en endring i hvilket sett er relevant. De nye versjonene skal sammenlignes nøye med andre studier ved hjelp av set-giring. I et typisk oppsett skiftende paradigme, en gjenstand i utgangspunktet danner en relevante sett for å lede oppførsel og ignorerer irrelevant settet. Etter set-shift, har faget for å ivareta den tidligere irrelevant sett. Blant de tre forholdene vi foreslått her, eneste betingelsen 3 innebærer en set-skift. Tilstand 1 og 2 skiller seg fra slike set-skift oppgaver i at enten en roman stimulus eller et delsett av et sammensatt stimulus blir relevant. Læring kurver og antall perseverative feil av intakte rotter viste forskjeller i den innledende erverv og reacquisition mellom tre forhold. Dermed hver tilstand tiltak ulike funksjoner: kjøp av et svar på en roman kø, oppmerksomhet til en relevant, menikke avgjørende signalet, og oppmerksomhet til irrelevant kø. Disse nye variantene er nyttig for å undersøke nevrale mekanismer for ulike former for atferds fleksibilitet.

    Rotter har mange fordeler for å studere nevrale mekanismene bak atferds fleksibilitet, inkludert deres store størrelse gjør dem egnet for stereotaxic kirurgi, tilgjengeligheten av transgene stammer, og kognitive evner. Tidligere studier har etablert T-labyrint basert eller automatiserte versjon av set-skiftende oppgave i rotter 1, 7, 8, 9, 11. I tilfelle at en automatisert versjon er ikke tilgjengelig, tre forskjellige manipulasjoner introdusert i denne artikkelen gjelder for en T-labyrint baserte set-shift oppgave 3, 7. Også andre stimuleringstiltak dimensjoner med ulike sansemodalitet som enlukt signalet kan kombineres 22, som strekker seg videre variasjoner.

    Det har tidligere blitt vist at inaktivering av DMS eller VS svekker angitt skifting når det krever behandlende til en tidligere irrelevant stimulus 7, 9. Dette er også tilfellet i tilstand 3 av den foreliggende studien. Men et viktig spørsmål som gjenstår å besvare er om svekket set-giring er avledet fra å være ute av stand til å endre handlingsstrategier (for eksempel fra en strategi for respons til et visuelt strategi) i løpet av et skift, eller manglende evne til å ta hensyn til en stimulus som hadde vært uten betydning i den innledende diskriminering. Det er umulig å bestemme mellom disse to muligheter ved å undersøke bare en enkelt eksperimentell sammenheng. For å distansere den spesifikke oppmerksomhets underskuddet fra mer generell svekkelse av skiftende strategier, har vi søkt å skape nye varianter av set-skiftende oppgave, ved hjelp av to forskjelligelige tilstander som krever samme skift, men ulike typer oppmerksomhet.

    Ved hjelp av disse ytterligere vilkår, kan vi skille nevrale underlag som ligger til grunn et skifte av strategier i ulike sammenhenger. For eksempel, perseverasjon av VS skadede rotter i tilstand 1 hvor en ny stimulus ble introdusert tillatt oss å avdekke en mulig mekanisme for ventral kolinerge system i oppmerksomhetsprosesser og tilnærming til nyheten viktig for den nye regelen. På den annen side, kan vi ikke observere generelle effekter av DMS lesjoner på et strategisk skift. Snarere var det spesifikt til situasjonen der en stimulus beredskaps endret og dyr som trengs for å ta hensyn til en tidligere irrelevant kø. Ytterligere to vilkår vellykket kontroll for en generell svekkelse av skiftende strategier. Dermed kunne vi konkludere med at DMS og VS kolinerge systemer har en felles rolle i undertrykkelse av en gammel strategi og tilrettelegging av utforskende atferd, selv om de jobber iforskjellige miljø sammenhenger, og ingen av dem har en generell rolle i skiftende strategier selv.

    I konklusjonen, nye set-skiftende variasjoner gjør det mulig å analysere rotte Kognitive fleksibilitet i mer detalj og bidra til ytterligere forståelse av nevrale mekanismer for atferds fleksibilitet under forskjellige miljømessige sammenhenger. Fremtidige studier testing involvering av andre viktige områder av hjernen som prefrontal cortex og hippocampus ville bli oppmuntret ved hjelp av en rekke sammenhenger som innføres i denne artikkelen.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Standard Modular Test Chamber Med Associates ENV-008
    Low Profile Retractable Response Lever Med Associates ENV-112CM
    Stimulus Light for Rat Med Associates ENV-221M
    Switchable Dual Pellet/Dipper Receptacle for Rat Med Associates ENV-202RM-S
    Head Entry Detector for Rat Receptacles Med Associates ENV-254-CB
    Modular Pellet Dispenser; 45 mg for Rat Med Associates ENV-203M-45
    Sonalert Module for Rat Med Associates ENV-223AM 4.5 kHz available (ENV-223HAM)
    House Light for Rat Chambers Med Associates ENV-215M
    SmartCtrl Interface Module, 8 input/16 output Med Associates DIG-716B
    SmartCtrl Connection Panel, 8 input/16 output Med Associates SG-716B
    45 mg Tablet-Fruit Punch TestDiet 1811255 Several flavors available

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Floresco, S. B., Block, A. E., Tse, M. T. L. Inactivation of the medial prefrontal cortex of the rat impairs strategy set-shifting, but not reversal learning, using a novel, automated procedure. Behavioural Brain Research. 190, 85-96 (2008).
    2. Nicolle, M. M., Baxter, M. G. Glutamate receptor binding in the frontal cortex and dorsal striatum of aged rats with impaired attentional set-shifting. European Journal of Neuroscience. 18, 3335-3342 (2003).
    3. Ragozzino, M. E., Ragozzino, K. E., Mizumori, S. J. Y., Kesner, R. P. Role of the dorsomedial striatum in behavioral flexibility for response and visual cue discrimination learning. Behavioral Neuroscience. 116, 105-115 (2002).
    4. Dias, R., Robbins, T. W., Roberts, A. C. Dissociation in prefrontal cortex of affective and attentional shifts. Nature. 380, 69-72 (1996).
    5. Monchi, O., Petrides, M., Petre, V., Worsley, K., Dagher, A. Wisconsin Card Sorting Revisited: Distinct Neural Circuits Participating in Different Stages of the Task Identified by Event-Related Functional Magnetic Resonance Imaging. The Journal of Neuroscience. 21, 7733-7741 (2001).
    6. Dias, R., Robbins, T. W., Roberts, A. C. Dissociable Forms of Inhibitory Control within Prefrontal Cortex with an Analog of the Wisconsin Card Sort Test: Restriction to Novel Situations and Independence from "On-Line" Processing. The Journal of Neuroscience. 17, 9285-9297 (1997).
    7. Floresco, S. B., Ghods-Sharifi, S., Vexelman, C., Magyar, O. Dissociable Roles for the Nucleus Accumbens Core and Shell in Regulating Set Shifting. The Journal of Neuroscience. 26, 2449-2457 (2006).
    8. Ragozzino, M. E., Detrick, S., Kesner, R. P. Involvement of the Prelimbic-Infralimbic Areas of the Rodent Prefrontal Cortex in Behavioral Flexibility for Place and Response Learning. The Journal of Neuroscience. 19, 4585-4594 (1999).
    9. Ragozzino, M. E., Jih, J., Tzavos, A. Involvement of the dorsomedial striatum in behavioral flexibility: role of muscarinic cholinergic receptors. Brain Research. 953, 205-214 (2002).
    10. Witten, I. B., et al. Recombinase-Driver Rat Lines: Tools, Techniques, and Optogenetic Application to Dopamine-Mediated Reinforcement. Neuron. 72, 721-733 (2011).
    11. Floresco, S. B., Magyar, O., Ghods-Sharifi, S., Vexelman, C., Tse, M. T. L. Multiple Dopamine Receptor Subtypes in the Medial Prefrontal Cortex of the Rat Regulate Set-Shifting. Neuropsychopharmacology. 31, 297-309 (2006).
    12. Aoki, S., Liu, A. W., Zucca, A., Zucca, S., Wickens, J. R. Role of Striatal Cholinergic Interneurons in Set-Shifting in the Rat. The Journal of Neuroscience. 35, 9424-9431 (2015).
    13. Dias, R., Aggleton, J. P. Effects of selective excitotoxic prefrontal lesions on acquisition of nonmatching- and matching-to-place in the T-maze in the rat: differential involvement of the prelimbic-infralimbic and anterior cingulate cortices in providing behavioural flexibility. European Journal of Neuroscience. 12, 4457-4466 (2000).
    14. Hunt, P. R., Aggleton, J. P. Neurotoxic Lesions of the Dorsomedial Thalamus Impair the Acquisition But Not the Performance of Delayed Matching to Place by Rats: a Deficit in Shifting Response Rules. The Journal of Neuroscience. 18, 10045-10052 (1998).
    15. Jones, B., Mishkin, M. Limbic lesions and the problem of stimulus-Reinforcement associations. Experimental Neurology. 36, 362-377 (1972).
    16. Chen, K. C., Baxter, M. G., Rodefer, J. S. Central blockade of muscarinic cholinergic receptors disrupts affective and attentional set-shifting. European Journal of Neuroscience. 20, 1081-1088 (2004).
    17. Bradfield, L. A., Bertran-Gonzalez, J., Chieng, B., Balleine, B. W. The thalamostriatal pathway and cholinergic control of goal-directed action: interlacing new with existing learning in the striatum. Neuron. 79, 153-166 (2013).
    18. Okada, K., et al. Enhanced flexibility of place discrimination learning by targeting striatal cholinergic interneurons. Nat Commun. 5, (2014).
    19. Ragozzino, M. E. Acetylcholine actions in the dorsomedial striatum support the flexible shifting of response patterns. Neurobiology of Learning and Memory. 80, 257-267 (2003).
    20. Ravizza, S. M., Carter, C. S. Shifting set about task switching: Behavioral and neural evidence for distinct forms of cognitive flexibility. Neuropsychologia. 46, 2924-2935 (2008).
    21. Rushworth, M. F. S., Hadland, K. A., Paus, T., Sipila, P. K. Role of the Human Medial Frontal Cortex in Task Switching: A Combined fMRI and TMS Study. Journal of Neurophysiology. 87, 2577-2592 (2002).
    22. Bissonette, G. B., Roesch, M. R. Rule encoding in dorsal striatum impacts action selection. European Journal of Neuroscience. 42, 2555-2567 (2015).

    Tags

    Behavior nevrovitenskap hjerne atferdsmessige fleksibilitet set-giring oppmerksomhet atferdsmessige regelen striatum kolinerge interneurons rotte
    Nye variasjoner for Strategi Set-skiftende i Rat
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Aoki, S., Liu, A. W., Zucca, A.,… More

    Aoki, S., Liu, A. W., Zucca, A., Zucca, S., Wickens, J. R. New Variations for Strategy Set-shifting in the Rat. J. Vis. Exp. (119), e55005, doi:10.3791/55005 (2017).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter